CN103221182A

CN103221182A - 具有集成的润滑剂的切割元件

Info

Publication number: CN103221182A
Application number: CN201180056222XA
Authority: CN
Inventors: R·马隆
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-07-24
Also published as: WO2012069267A1; EP2643123A1; DE102010062073A1

Abstract

本发明涉及一种切割元件、一种切削刀具和一种用于制造它们的方法。为了减少摩擦并且由此提高切割元件或切削刀具的效率以及减少在切削时的振动和噪声，该切割元件（11）包括润滑剂结构（3）。

Description

具有集成的润滑剂的切割元件

技术领域

本发明涉及一种切割元件、一种切削刀具和一种用于制造它们的方法。

背景技术

金刚石刀具的效率和特性（性能）目前基本上通过对基体-磨削剂-组合物的组成优化来改善。通过大量的大磨削剂颗粒能够例如提高切削速度。但是这以刀具的使用寿命为代价。正好相反，通过大量的小磨削剂颗粒能够以切削速度为代价提高刀具的使用寿命。

发明内容

本发明的主题是切割元件，尤其是切削刀具，它包括一基体、磨削颗粒和一个或多个润滑剂结构。磨削颗粒和润滑剂结构可以在此尤其是至少部分地内接在基体中。

通过润滑剂能够有利地减少摩擦。因此又能够提高切割元件或者说切削刀具的效率以及减少在切削时的振动和噪声。此外能够有利地节约能量，否则在切削时为了克服摩擦需要这些能量。此外可以有利地避免工件和刀具的过热。

切割元件可以例如是用于稍后阐述的、按照本发明的切削刀具的切割元件并且例如通过稍后阐述的、按照本发明的方法制造。

切割元件可以在本发明的意义上尤其被理解为切削刀具、例如锯片、分割盘、钻头、埋头钻、铣刀、锥子、凿子、磨削盘、碟形磨削片、磨削块、磨削带、磨削辊、锉刀、粗木锉、刮刀或刨刀的元件，它被设置用于切削工件。

例如切割元件可以是切割段、切割边缘、例如封闭的/扁平的切割边缘或结构化的切割边缘（所谓的Turbo-切割边缘）、切割唇、例如钻头的切割唇、切割尖或切割涂层。切割元件尤其可以是切割段、切割边缘或切割唇。

润滑剂结构原则上可以以大量不同的形状构成。润滑剂结构尤其可以至少部分地或完全地选自由以下材料组成的组：尤其是固态的、球形的润滑剂结构、棒形的润滑剂结构、薄片形的润滑剂结构、格栅形的润滑剂结构和/或网形的润滑剂结构及其混合物。

球形的润滑剂结构可以尤其是理解为一个结构，它在所有的空间方向上具有基本上相同大小的延伸，例如基本上球形的结构。球形的润滑剂结构可以例如具有在≥1微米至≤500微米、例如≥100微米至≤500微米或≥150微米至≤500微米的范围中的平均颗粒大小。

棒形的润滑剂结构可以尤其是理解为这样的结构，该结构在一个第一空间方向上具有比在第二和第三空间方向上大的膨胀。棒形的润滑剂结构除了圆柱形结构外也可以被理解为不规则的或对称的、细长的多面体。棒形的润滑剂结构可以例如具有在≥0.1mm至≤25mm、例如≥3mm至≤25mm、例如≥8mm至≤10mm的范围中的平均长度，和/或在≥0.001mm²至≤5mm²、例如在≥0.005mm²至≤5mm²、、例如在≥0.1mm²至≤2mm²的范围中的平均横截面积，和/或在≥0.015mm³至≤125mm³、例如在≥0.015mm³至≤125mm³、例如在≥0.015mm³至≤125mm³或在≥0.1mm³至≤10mm³的范围中的平均体积。

薄片形的润滑剂结构尤其是可以被理解为这样的结构，它在两个空间方向上具有比在第三空间方向上大的膨胀。薄片形的润滑剂结构在此不仅可以是扁平的、基本上规则的本体，例如小高度的多面体或长方体，而且可以是弯曲的和/或不规则的本体，例如类似于弯曲的薄膜、（干玉米片的）片状物或鳞片。薄片形的润滑剂结构可以例如具有在≥1mm²至≤300mm²、例如在≥20mm²至≤300mm²、例如在≥50mm²至≤125mm²的范围中的平均面积，和/或在≥0.01mm至≤0.5mm、例如≥0.1mm至≤0.3mm的范围中的平均厚度。例如薄片形的润滑剂结构可以由石墨构成。

格栅形的润滑剂结构不仅可以理解为规则的、扁平的而且可以理解为不规则的和/或弯曲的格栅。在此，具有超过四个从一个交联点出发的栅条的格栅也可以被理解为格栅。格栅形的润滑剂结构可以例如具有在≥1mm²至≤300mm²、例如在≥20mm²至≤300mm²、例如在≥50mm²至≤125mm²的范围中的平均总格栅面积，和/或在≥0.01mm至≤0.5mm、例如≥0.1mm至≤0.3mm的范围中的平均格栅厚度。

网形的润滑剂结构可以尤其是被理解为一个由三维地或二维地相互连接的润滑剂区域组成的结构，类似于二维或三维的格栅。网形的润滑剂结构可以例如具有在≥5mm至≤75mm、例如≥10mm至≤40mm的范围中的平均长度，和/或在≥1mm至≤5mm、例如≥2mm至≤3mm的范围中的平均宽度，和/或在≥5mm至≤20mm、例如≥10mm至≤15mm的范围中的平均深度，和/或平均地在≥25mm³至≤7500mm³、例如在≥200mm³至≤1800mm³的范围中的体积中延伸。

在一种优选的实施方式的范围中，润滑剂结构是棒形的、薄片形的、格栅形的和/或网形的或者是这样成形的润滑剂结构的混合体。换言之，润滑剂结构可以选自一个组，该组包括棒形的润滑剂结构、薄片形的润滑剂结构、格栅形的润滑剂结构、网形的润滑剂结构及其混合体。例如，润滑剂结构可以是薄片形的、格栅形的或网形的或是这样成形的润滑剂结构的混合体。尤其地，润滑剂结构可以以孔板、格栅或网状物或这样形状的混合体构成。这样的结构有利地在一个、两个或三个空间方向上具有一个大的膨胀。这有利地在切割元件的切除期间能够沿着具有最大膨胀的轴线连续地切除润滑剂结构并且因此连续地并且在较长的时间段中在切割元件的切割面上提供润滑剂。

在另一个实施方式的范围中，一个润滑剂结构的至少一个区域构成切割元件的切割面的一个区段。以该方式能够已经在首次起动时通过润滑剂结构润滑切割面并且因此减少摩擦。

在另一种实施方式的范围中，同一润滑剂结构的另一个区域内接到基体中。这具有优点，即在润滑剂结构与基体之间的耐久连接，通过该连接能够阻止润滑剂结构在切割或者说切削期间的松脱。与基体的连接在棒形、薄片形、格栅形或网形的润滑剂结构的情况下特别耐久，因为该结构的大部分能够内接到基体中。由于这样成形的润滑剂结构在至少一个空间方向上的大的膨胀，也可以有利地保证，同一润滑剂结构可以构成切割元件的切割面的一个区段。

在另一种实施方式的范围中，润滑剂结构从所述切割元件的固定侧向着所述切割元件的切割面的方向延伸。因此可以有利地保证在切割元件的切割面的切除期间连续提供润滑剂。切割元件的切割面在此尤其是可以被理解为切割元件的设置用于切割的面。切割元件的固定侧在此尤其是可以被理解为这样的侧，切割元件以该侧与切削刀具的载体连接或可连接。

尤其是润滑剂结构可以这样地定向，使得润滑剂结构的主轴线与切割元件的切割面相交。在棒形结构的情况下，主轴线尤其是可以理解为棒形结构的纵轴线。在薄片形或格栅形的结构的情况下，撑开薄片形或格栅形的结构的最大面的那些轴线可以被理解为主轴线。

在另一种实施方式的范围中，切割元件包括一个网形的润滑剂结构，它以一个构造在基体中的、填充了润滑剂的通道和/或多孔网状物的形式构成。各个通道和/或小孔可以在此这样地相互连接，使得由它们构成的网形的润滑剂结构完全地穿过切割材料的基体。优选在此通道或小孔的至少一部分向着切割元件的切割面的方向延伸。例如，通道或者说小孔的至少一部分可以具有开口，所述开口可从切割元件的切割面接近或者说可通入到其中。以该方式润滑剂能够在切割元件的运行中从通道或者说小孔排出并且有利地减少切割面和用切割面加工的工件之间的摩擦。在该设计方式中，润滑剂尤其可以是糊状的或液态的，例如是油、脂或蜡。

在另一种实施方式的范围中，切割元件包括一个或多个薄片形的润滑剂结构，它们各具有一个或多个穿孔。这具有优点，即分别与薄片形的润滑剂结构的相对侧邻接的基体区域可以通过穿孔相互连接并且因此能够有利地提高待制造的切割元件的强度。穿孔可以例如平均占薄片形结构的面积的≥5%至≤50%、有利地占≥10%至≤35%。穿孔在此可以例如具有在≥0.4mm²至≤15mm²、例如在≥1mm²至≤10mm²的范围中的平均面积。

在另一种实施方式的范围中，润滑剂结构、例如一些或所有的润滑剂结构分别具有一个增附剂涂层。在此，润滑剂结构可以部分地或完全地用增附剂涂层覆盖。增附剂可以尤其是这样地被选择，使得它改善润滑剂结构在基体中的连接或者说内接。因此可以有利地避免润滑剂结构在运行时从基体中撕裂出来。

优选增附剂涂层是无机的增附剂涂层。增附剂可以例如选自一个组，该组包括金属、金属合金/母合金/混合物，无机化合物及其混合物。

增附剂可以例如选自一个组，该组包括：金属钛、镍和/或银；钛、镍和/或银的合金/母合金/混合物；无机材料，尤其是基于碳和/或氮的无机材料，例如钛和/或钨的碳化物和/或氮化物；及其混合物。例如，润滑剂结构可以由石墨构成并且具有由镍构成的增附剂涂层，或者润滑剂结构可以由六角碳化硼构成并且具有由钛和/或银构成的增附剂涂层。

增附剂涂层可以例如具有在≥1微米至≤50微米、例如≥1微米至≤20微米的范围中的平均层厚。

例如切割元件可以包括球形的、棒形的、薄片形的、格栅形的或网形的润滑剂结构或这样成形的润滑剂结构的混合体，它们分别具有一个增附剂涂层。

在另一种实施方式的范围中，切割元件相对于所述切割元件的总重量而言包括：

-≥30重量百分比至≤95重量百分比、例如≥30重量百分比至≤90重量百分比的基体，和/或

-≥2重量百分比至≤20重量百分比、例如≥3重量百分比至≤15重量百分比的磨削颗粒，和/或

-≥1重量百分比至≤30重量百分比、例如≥2重量百分比至≤20重量百分比的润滑剂结构。尤其是切割元件可以由同样的成分组成。在此，基体、磨削颗粒和润滑剂结构的重量百分比值相加得到100重量百分比。

如果润滑剂结构具有一个增附剂涂层，切割元件可以相对于所述切割元件的总重量而言包括：

-≥1重量百分比至≤30重量百分比、例如≥2重量百分比至≤20重量百分比的润滑剂结构，和/或

-≥1重量百分比至≤30重量百分比、例如≥2重量百分比至≤20重量百分比的增附剂，或由它们组成。在此，基体、磨削颗粒、润滑剂结构和增附剂涂层的重量百分比值相加得到100重量百分比。

在另一种实施方式的范围中，润滑剂结构包括一润滑剂或由其组成，该润滑剂选自由以下材料组成的组：无机润滑剂，尤其是硼（hBN）、钨、钼、钙、钡、镁、锶、铯、钠、钾、钛、硅、铈、银和/或锰的氮化物、硫化物、氟化物、硫酸盐、氧化物、碳化物、碘化物和/或硼酸盐；碳改性物，例如石墨、石墨烯和/或碳纳米管；有机润滑剂，例如多卤烃、油（植物的、动物的、矿物的和/或合成的油）、脂（植物的、动物的、矿物的和/或合成的脂）和/或蜡（植物的、动物的、矿物的和/或合成的蜡）；及其混合物。例如润滑剂结构可以包括一润滑剂或由它组成，该润滑剂选自包括以下材料的组：六角氮化硼（h-BN）；碳改性物，例如石墨、石墨烯和/或碳纳米管；硫化钨（WS₂）、硫化钼（MoS₂）、氟化钙（CaF₂）、硫化钡（BaF₂）、硫酸钙（CaSO₄）、硫酸钡（BaSO₄）、硫酸铯钼（CsMoOS₃）、碳化钛钙（Ti₃SiC₂）、氟化铈（CeF₃）、碘化银（AgI）、硫化锰（MnS）、硼酸钠（Na₂B₄O₇10H₂O）、聚四氟乙烯（PTFE，特氟龙）、油、脂、蜡及其混合物。例如润滑剂可以包括氟化钙-氟化钡-混合物，它例如相对于氟化钙-氟化钡-混合物的总重量包括38重量百分比的氟化钙和62重量百分比的氟化钡。

基体不仅可以是无机基体而且可以是有机基体，例如基于聚合物的有机基体。在本发明的意义上，不具有碳水化合物的碳化合物，尤其是碳化物和碳改性物，例如石墨、石墨烯、碳纳米管可以被理解为无机的。

优选基体是无机基体。尤其是基体可以由这样的材料构成，所述材料选自由以下材料组成的组：金属、金属合金/母合金（英语：pre-alloy）/混合物，无机化合物及其混合物。具有无机基体的切割元件可以——与具有有机基体的切割元件相比——有利地具有更长的使用寿命。

在无机基体的情况下，润滑剂结构优选包括一润滑剂，该润滑剂选自包括以下材料的组：无机润滑剂，例如硼（h-BN）、钨、钼、钙、钡、镁、锶、铯、钠、钾、钛、硅、铈、银和/或锰的氮化物、硫化物、氟化物、硫酸盐、氧化物、碳化物、碘化物和/或硼酸盐；碳改性物，例如石墨、石墨烯和/或碳纳米管；及其混合物。

在另一种实施方式的范围中，基体由一种材料构成，该材料选自以下组，该组包括：金属铜、锌、铁、钴、镍、钛、铬、钨和/或锰；铜、锌、尤其是青铜、铁、钴、镍、钛、铬、钨和/或锰的金属合金/母合金/混合物；钛、铬、钨和/或锰的无机化合物。例如基体相对于基体的总重量而言可以包括≥28重量百分比至≤75重量百分比、例如≥28重量百分比至≤72重量百分比的一种基体成分，它选自以下组，该组包括：金属铜、锌、铁、钴和/或镍；铜、锌、尤其是青铜、铁、钴、镍、钛、铬、钨和/或锰的金属合金/母合金/混合物；钛、铬、钨和/或锰的无机化合物及其混合物。变换地或附加地，基体相对于基体的总重量而言可以包括≥2重量百分比至≤20重量百分比、例如≥2.8重量百分比至≤18重量百分比的一种基体成分，它选自以下组，该组包括钛、铬、钨和/或锰的无机化合物及其混合物。

在另一种实施方式的范围中，磨削剂颗粒由一种或多种材料构成，所述材料选自由以下材料组成的组：金刚石、立方氮化硼（c-BN）、碳化钨、碳化钛、氮化钛、碳化硅及其混合物，例如碳化钛钨（Ti_xW_yC_z）或氮碳化钛（TiC_aN_b），尤其是金刚石（合成的或天然的）。

本发明的另一个主题是一种切削刀具，它包括至少一个按照本发明的切割元件。例如该切削刀具可以通过稍后阐述的按照本发明的方法制造。

在另一种实施方式的范围中，切削刀具具有一个载体，所述至少一个切割元件与该载体连接。

在另一种实施方式的范围中，切削刀具是锯片、分割盘、钻头、埋头钻、铣刀、锥子、凿子、磨削盘、碟形磨削片、磨削块、磨削带、磨削辊、锉刀、粗木锉、刮刀或刨刀。

本发明的另一个主题是一种用于制造按照本发明的切割元件或切削刀具的方法，包括以下方法步骤：

硬化、尤其是冷硬化和/或热硬化、例如冷压和/或热压一组合物，该组合物包括：

-至少一种用于产生基体的基体成分，

-磨削剂颗粒，和

-至少一种用于产生空腔的空腔形成成分；

-去除空腔形成成分；和

-用至少一种润滑剂填充所产生的空腔。

在需要时在此可以附加地在该组合物中含有尤其是固态的润滑剂结构。

空腔形成成分可以例如是燃气。在该情况中，硬化和去除可以基本上同时地进行。空腔形成成分但是也可以是一种材料，它在硬化条件下至少基本上是稳定的（并且起到位置保持器的作用）并且它在接下来的去除方法步骤中转变为另一个聚集态、例如液态（熔液）或气态或分解。例如空腔形成成分可以是聚合物，例如聚乙烯或聚丙烯，它通过热分解被去除。

尤其是空腔例如通道和/或小孔可以产生例如一个通道和/或多孔网状物，例如一个敞孔的通道和/或多孔网状物。

所产生的空腔的填充优选通过渗入方法进行。例如空腔，尤其是敞孔的通道和/或多孔网状物可以尤其是在所得到的基体-磨削剂-复合物中被部分地或完全地渗入和/或填充糊状的或液态的润滑剂、尤其是润滑剂熔液，例如基于油、脂、蜡、金属或金属合金的润滑剂熔液。在渗入之后可以使作为熔液渗入到空腔中的润滑剂硬化。

棒形的、格栅形的、网形的和/或薄片形的结构可以例如通过以下方式实现，即在基体中构成一个或多个通道和/或小孔，它们部分地或完全地被填充润滑剂成分。以该方式能够制造具有一个或多个棒形的、格栅形的和/或网形的润滑剂结构的切割元件。

具有一个或多个棒形的润滑剂结构的切割元件变换地可以通过以下方式实现，即使用棒形的空腔形成成分并且在所得到的棒形的空腔或通道中插入棒形的润滑剂结构。

组合物的硬化可以直接在待制造的切削刀具的载体、例如金属或陶瓷载体，例如在钢制的载体上进行。因此，切割元件可以在一个方法步骤中制造并且与载体连接。尤其地，这可以借助冷硬化进行。

但是同样可以首先通过热硬化来制造切割元件，并且在需要时例如在大气压下烧结。然后可以将切割元件与载体连接。在该设计方案的范围中，该方法因此包括硬化的组合物的烧结的方法步骤。

本发明的另一个主题是另一种用于制造按照本发明的切割元件或切削刀具的方法，包括以下方法步骤：

提供一个由一组合物制成的第一区域，该组合物包括至少一种用于产生基体的基体成分和磨削剂颗粒，

-在第一区域上施加一个或多个例如棒形的、薄片形的或格栅形的润滑剂结构；

-将由一组合物制成的第二区域施加到第一区域上和施加在该第一区域上的润滑剂结构上，该组合物包括至少一种用于产生基体的基体成分和磨削剂颗粒，

-硬化、尤其是冷硬化和/或热硬化，例如冷压和/或热压该布置。

因此，润滑剂结构能够三明治状地被置入具有磨削颗粒的基体中。

在需要时在此可以附加地在组合物中含有尤其是固态的润滑剂结构。

在各个提供或者说施加方法步骤期间或之后，该方法可以具有中间步骤，其中在这时存在的布置例如通过冷硬化和/或热硬化部分地硬化。

以该方式能够将固态的润滑剂结构直接加入并且定位到具有磨削颗粒的基体中。空腔形成成分的定位在之前阐述的方法中可以类似地进行。

在该方法的范围中，组合物的硬化也可以直接在待制造的切削刀具的载体、例如金属或陶瓷载体，例如在钢制的载体上进行。切割元件以该方式可以在一个方法步骤中制造并且与载体连接。尤其地，这可以借助冷硬化进行。

但是同样可以首先例如通过热硬化来制造切割元件，并且在需要时例如在大气压下烧结。然后可以将切割元件与载体连接。在该设计方案的范围中，该方法因此包括硬化的组合物的烧结的方法步骤。

本发明的另一个主题是另一种用于制造按照本发明的切割元件或切削刀具的方法，包括以下方法步骤：硬化、尤其是冷硬化和/或热硬化、例如冷压和/或热压一组合物，该组合物包括：用于产生基体的基体成分；磨削剂颗粒；和在需要时以增附剂涂覆的润滑剂材料，例如球形的、棒形的、薄片形的或格栅形的、在需要时以增附剂涂覆的润滑剂结构或这样成形的润滑剂结构的混合体。

该组合物的硬化在此也可以直接在待制造的切削刀具的载体、例如金属或陶瓷载体，例如在钢制的载体上进行。因此，切割元件可以在一个方法步骤中制造并且与载体连接。尤其地，这可以借助冷硬化进行。

但是在该方法的范围中也同样可以首先例如通过热硬化来制造切割元件，并且在需要时例如在大气压下烧结。然后可以将切割元件与载体连接。在该设计方案的范围中，该方法在硬化的方法步骤之后包括硬化的组合物的烧结的方法步骤。

附图说明

按照本发明的主题的其它优点和有利的设计方案通过附图表明并且在下面的说明书中阐述。在此要注意，附图仅具有起描述作用的特性并且不应被想象成以任何形式限制本发明。其示出：

图1示出切割元件的示意性的横截面，在该切割元件中内接基体、磨削颗粒和球形的润滑剂结构；

图2示出切割元件的示意性的横截面，在该切割元件中内接基体、磨削颗粒和具有增附剂涂层的球形的润滑剂结构；

图3a示出切割元件的示意性的横截面，在该切割元件中内接基体、磨削颗粒和棒形的润滑剂结构；

图3b示出在图3a中所示的切割元件的切割面的示意性俯视图；

图4a示出切割元件的示意性的横截面，在该切割元件中内接包括磨削颗粒的基体，不规则的、网形的润滑剂结构；

图4b示出在图4a中所示的切割元件的切割面的示意性俯视图；

图5a示出切割元件的示意性的横截面，在该切割元件中内接包括磨削颗粒的基体，规则的、网形的润滑剂结构；

图5b示出在图5a中所示的切割元件的切割面的示意性俯视图；和

图6示出切割元件的示意性的横截面，在该切割元件中内接基体、磨削颗粒和薄片形的、具有穿孔的润滑剂结构；

图7示出具有按照本发明的切割段的分割盘的示意性俯视图；

图8a示出具有按照本发明的切割唇的空心钻头的示意性立体视图；

图8b示出在图8a中所示的钻头的切割唇的切割面的示意性俯视图；

图9示出具有按照本发明的封闭的/扁平的切割边缘的分割盘的示意性俯视图；

图10示出具有按照本发明的Turbo-切割边缘的分割盘的示意性俯视图；

图11示出具有按照本发明的Turbo-切割边缘的分割盘的示意性横截面；和

图12示出具有由按照本发明的组合物制成的涂层的钻头的示意性的立体视图。

具体实施方式

图1示出一个切割元件1的实施方式的示意横截面。该弧形的限界线表明，它在此既可以是在图7中所示的切割段，也可以是在图9、10、11或12中所示的切削刀具、例如分割盘的切割边缘。在此切割元件11可以具有延展的、弧状地弯曲的形状，它的曲率基本上与切削刀具或者说切削刀具的载体的圆形圆周相对应。图1示出，切割元件的一个面、即所谓的切割面S被设置用于切割待切割的工件。与切割面S相对置地，切割元件11具有一个固定侧，切割元件能以该固定侧固定在切削刀具的一个载体12上。

图1表明，切割元件11包括一个基体1，磨削颗粒2和润滑剂结构3被内接在该基体中。

在图1中所示的实施方式的范围中，润滑剂结构3基本上球形地构成。

切割元件11的在图2中所示的实施方式与在图1中所示的实施方式的区别基本上在于，润滑剂机构3分别具有一个增附剂涂层4。通过增附剂涂层能够尤其是改善润滑剂机构3在基体1中的连接或者说内接。这样可以有利地避免润滑剂结构3在运行中从基体1中撕裂出来。

切割元件11的在图3a和3b中所示的实施方式与在图1和2中所示的实施方式的区别基本上在于，润滑剂结构3棒形地构成。在此，棒形的润滑剂结构3的各一个区域构成切割元件11的切割面S的一个区段，其中，同一个棒形的润滑剂结构3的另一个区域内接在基体1中。尤其是在此棒形的润滑剂结构3从切割元件11的固定侧向着切割元件11的切割面S的方向延伸。在此，该棒形的润滑剂结构3被这样地定向，使得它的主轴线与切割元件11的切割面S相交。通过该方式能够有利地保证在切割元件11的切割面S的切除期间润滑剂的连续供给。

切割元件11的在图4a和4b中所示的实施方式与在图3a和3b中所示的实施方式的区别基本上在于，切割元件11包括一个不规则的、网形的润滑剂结构3，它以一个构造在基体1中的、填充了润滑剂3的通道和/或多孔网状物的形式构成。

切割元件11的在图5a和5b中所示的实施方式与在图4a和4b中所示的实施方式的区别基本上在于，切割元件11包括一个规则的、网形的润滑剂结构3，它以一个构造在基体1中的、填充了润滑剂3的通道和/或多孔网状物的形式构成。

切割元件11的在图6a和6b中所示的实施方式与在图1至5b中所示的实施方式的区别基本上在于，切割元件11包括薄片形的润滑剂结构3，它分别具有多个穿孔5。分别与薄片形的润滑剂结构3的相对置的侧相邻的基体区域1能够通过这些穿孔5相互连接并且由此有利地提高切割元件11的强度。

图7示出一个分割盘的示意性俯视图，它具有一个盘形的载体12，八个呈切割段形式的按照本发明的切割元件11与该载体连接。

图8a和8b示出一个空心钻头，它具有一个基本上圆柱形的载体12和一个与载体12连接的、呈切割唇形式的按照本发明的切割元件11。

图9示出一个分割盘，它同样具有一个盘形的载体12和一个与载体12连接的、呈封闭的或扁平的切割边缘形式的按照本发明的切割元件12。

图10和11示出一些分割盘，它们同样具有盘形载体12和与载体12连接的、呈结构化的切割边缘、即所谓的涡轮（Turbo）切割边缘的形式的按照本发明的切割元件12。图11表明，切割元件12通过冷硬化方法和/或热硬化方法、尤其是冷压和/或热压与齿状结构连接，齿状结构构造在盘形载体12的圆周上。

图12示出一个空心钻头，它具有一个基本上空心圆柱形的载体12。图12表明，空心圆柱形的载体12的一个开口区域设有一个由按照本发明的组合物构成的涂层，该组合物包括一种基体成分、一种磨削剂成分和一种在需要时涂有增附剂的润滑剂成分。

例子：

例子1：球形石墨颗粒作为润滑剂成分

2.32kg铁，0.40kg镍，0.8kg青铜（CuSn80/20）和0.48kg碳化钨分别作为具有大约30微米的平均颗粒大小的粉末一起加入WAB公司的

混合器中并且在使用直径为6.3mm的碳化钨-钴-球的情况下以72转每分钟干燥地混合4个小时。

得到的基体成分被分成3.936kg的第一部分和0.064kg的第二部分。

在第一基体成分部分（3.936kg）中添加粘结剂溶液（20g

30H溶解在500ml异丙醇中）并且该混合物在构成具有平均颗粒大小为大约0.8mm的粒料的情况下被混合。然后在100℃干燥得到的基体成分-粒料。

与之分开地首先将0.064kg金刚石粉末（40/50目）与第二基体成分部分（0.064kg）干燥地混合。接着添加粘结剂溶液（0.64g

30H溶解在100ml异丙醇中）并且该混合物在构成具有平均颗粒大小为大约0.8mm的粒料的情况下被混合。然后在100℃干燥得到的磨削剂/基体成分-粒料。

然后通过混合器以34转每分钟将2kg基体成分-粒料与128g磨削剂/基体成分-粒料和107g石墨粉末（40/140目）混合15分钟，以便制造润滑剂/磨削剂/基体成分-混合物。

切割段模具接着分别这样地被部分填充1.41g基体成分-粒料并且被部分地填充2.46g润滑剂/磨削剂/基体成分-混合物，使得填充了基体成分-粒料的区域稍后可以用作要制造的切割段的固定基底。

通过以4800kg（200MPa）的重量和6s的压制持续时间的冷压，以该方式制成16个切割段-压坯（

）。

切割段-压坯然后在石墨模具中按照下面的程序被热压并且与钢制的分割盘-载体焊接。

	压力[kg/cm²]	起始温度[℃]	结束温度[℃]	时间[s]
					1.加热阶段	75	RT（～20）	400	60
粘结剂去除阶段	75	400	400	180
					2.加热阶段	75	400	850	60
烧结阶段	325	850	850	180
					冷却阶段	325	850	550	120

例子2：六角碳化硼（hBN）的球形颗粒作为润滑剂成分

一个另外的分割盘类似例子1地制造，其中，但是取代石墨粉末使用六角碳化硼粉末。

例子3：球形的、以镍涂覆的石墨颗粒作为润滑剂成分

一个另外的分割盘类似例子1地制造，其中，但是取代石墨粉末使用以镍涂覆的石墨颗粒粉末。

例子4：球形的、以银涂覆的六角碳化硼（hBN）颗粒作为润滑剂成分

一个另外的分割盘类似例子1地制造，其中，但是取代石墨粉末使用以银涂覆的六角碳化硼颗粒的粉末。

例子5：石墨细棒作为附加的润滑剂成分

基体成分-粒料和润滑剂/磨削剂/基体成分-混合物根据例子1制造。接着切割段模具分别这样地被部分填充0.71g的基体成分-粒料并且被部分地填充1.23g的润滑剂/磨削剂/基体成分-混合物，使得填充了基体成分-粒料的区域稍后可以用作要制造的切割段的固定基底。通过以1200kg（50MPa）的重量和3s的压制持续时间的冷压预压出一个层。在该预压出的层上铺设13g具有6mm平均长度和1mm平均直径的石墨棒并且该布置重新以100kg（～4MPa）的重量和3s的压制持续时间被冷压。接着将另外的0.71g基体成分-粒料和1.23g的润滑剂/磨削剂/基体成分-混合物这样地加入到切割段模具中，使得以基体成分-粒料填充的区域稍后可以用作要制造的切割段的固定基底。该布置接着首先以1200kg（50MPa）的重量和3s的压制持续时间，然后以4800kg（200MPa）的重量和6s的压制持续时间被冷压。得到的切割段-压坯然后在石墨模具中按照已经说明的程序被热压并且与钢制的分割盘-载体焊接。

例子6：石墨薄片作为附加的润滑剂成分

一个另外的分割盘类似于例子5地被制造，其中，但是取代石墨细棒使用平均面积为5mm×10mm和平均厚度为0.2mm的石墨薄片。

例子7：网形的结构作为润滑剂成分

一个另外的分割盘类似于例子5和6地被制造，其中，但是取代石墨细棒或者说薄片使用一个聚乙烯筛，它在热压期间分解。得到的空腔接下来被在商标名

下得到的润滑剂渗入。

例子8：石墨细棒作为润滑剂成分

基体成分-粒料根据例子1制造。切割段模具分别被填充2g的基体成分-粒料。通过以1200kg（50MPa）的重量和3s的压制持续时间的冷压预压出一个层。在该预压出的层上铺设13g平均长度6mm和平均直径1mm的石墨棒并且该布置重新以100kg（～4MPa）的重力和3s的压制持续时间被冷压。接着将另外的2g基体成分-粒料加入到切割段模具中。该布置接着首先以1200kg（50MPa）的重量和3s的压制持续时间，然后以4800kg（200MPa）的重量和6s的压制持续时间被冷压。得到的切割段-压坯然后在石墨模具中按照已经说明的程序被热压并且与钢制的分割盘-载体焊接。

例子9：石墨薄片作为润滑剂成分

一个另外的分割盘类似于例子8地被制造，其中，但是取代石墨细棒使用平均面积为5mm×10mm和平均厚度为0.2mm的石墨薄片。

例子10：网形的结构作为润滑剂成分

一个另外的分割盘类似于例子8和9地被制造，其中，但是取代石墨细棒或者说薄片使用一个聚乙烯筛，它在热压期间分解。得到的空腔接下来被在商标名

下得到的润滑剂渗入。

以该方式制造的分割盘的切削实验表明：这些分割盘具有小的噪声级和小的发热。

Claims

1.切割元件（11）、尤其是用于切削刀具，包括：

-基体（1），

-磨削颗粒（2），和

-一个或多个棒形的、薄片形的、格栅形的和/或网形的润滑剂结构（3），

其中，所述磨削颗粒（2）和所述润滑剂结构（3）至少部分地内接在所述基体（1）中。

2.根据权利要求1所述的切割元件，其特征在于，一个润滑剂结构（3）的至少一个区域构成所述切割元件（11）的切割面（S）的一个区段。

3.根据权利要求2所述的切割元件，其特征在于，同一个润滑剂结构（3）的另一个区域内接在所述基体（1）中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述润滑剂结构（3）从所述切割元件（11）的固定侧向着所述切割元件（11）的切割面（S）的方向延伸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述切割元件（11）包括一个网形的润滑剂结构（3），该网形的润滑剂结构以一个构造在基体（1）中的、填充了润滑剂（3）的通道和/或多孔网状物的形式构成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述切割元件（11）包括一个或多个薄片形的润滑剂结构（3），它们各具有一个或多个穿孔（5）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的切割元件，其特征在于，所述润滑剂结构（3）的至少一部分分别具有一个增附剂涂层（4）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的切割元件，其中，所述切割元件（11）相对于所述切割元件（11）的总重量而言包括：

-≥30重量百分比至≤95重量百分比、尤其是≥30重量百分比至≤90重量百分比的基体，

-≥2重量百分比至≤20重量百分比、尤其是≥3重量百分比至≤15重量百分比的磨削颗粒，

-≥1重量百分比至≤30重量百分比、尤其是≥2重量百分比至≤20重量百分比的润滑剂结构。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的切割元件，其特征在于，

-所述润滑剂结构（3）包括一润滑剂，该润滑剂选自由以下材料组成的组：无机润滑剂，尤其是钨、钼、钙、钡、镁、锶、铯、钠、钾、钛、硅、铈、银和/或锰的氮化物、硫化物、氟化物、硫酸盐、氧化物、碳化物、碘化物和/或硼酸盐；碳改性物，例如石墨、石墨烯和/或碳纳米管；有机润滑剂，尤其是多卤烃、油、脂和/或蜡；及其混合物，和/或

-所述基体（1）由一材料构成，该材料选自由以下材料组成的组：金属铜、锌、铁、钴、镍、钛、铬、钨和/或锰；铜、锌、尤其是青铜、铁、钴、镍、钛、铬、钨和/或锰的金属合金；钛、铬、钨和/或锰的无机化合物；及其混合物，和/或

-磨削剂颗粒（2）由一材料构成，该材料选自由以下材料组成的组：金刚石、立方氮化硼、碳化钨、碳化钛、氮化钛、碳化硅及其混合物，例如碳化钨钛或氮碳化钛，尤其是金刚石。

10.根据权利要求9所述的切割元件，其特征在于，所述切割元件（11）是切割段、切割边缘、切割唇、切割尖或切割涂层、尤其是切割段、切割边缘或切割唇。

11.切削刀具，包括至少一个根据权利要求1至10中任一项所述的切割元件。

12.根据权利要求11所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀具具有一个载体（12），所述至少一个切割元件（11）与该载体连接。

13.根据权利要求11或12所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀具是锯片、分割盘、钻头、埋头钻、铣刀、锥子、凿子、磨削盘、碟形磨削片、磨削块、磨削带、磨削辊、锉刀、粗木锉、刮刀或刨刀。

14.用于制造根据权利要求1至10中任一项所述的切割元件（11）或根据权利要求11至13中任一项所述的切削刀具的方法，包括以下方法步骤：

-硬化、尤其是冷硬化和/或热硬化一组合物，该组合物包括：

-至少一种用于产生基体（1）的基体成分，

-磨削剂颗粒（2），和

-至少一种用于产生空腔的空腔形成成分；

-去除空腔形成成分；和

-用至少一种润滑剂（3）填充所产生的空腔。

15.用于制造根据权利要求1至10中任一项所述的切割元件或根据权利要求11至13中任一项所述的切削刀具的方法，包括以下方法步骤：

-提供一个由一组合物制成的第一区域，该组合物包括至少一种用于产生基体（1）的基体成分和磨削剂颗粒（2），

-在第一区域上施加一个或多个例如棒形的、薄片形的或格栅形的润滑剂结构（3）；

-将由一组合物制成的第二区域施加到第一区域上和施加到在该第一区域上施加的润滑剂结构（3）上，该组合物包括至少一种用于产生基体（1）的基体成分和磨削剂颗粒，

-硬化、尤其是冷硬化和/或热硬化该布置。